CZ290710B6 - Aqueous suspensions of colloidal particles, process of its preparation and use of this suspension - Google Patents
Aqueous suspensions of colloidal particles, process of its preparation and use of this suspension Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290710B6 CZ290710B6 CZ1995495A CZ49595A CZ290710B6 CZ 290710 B6 CZ290710 B6 CZ 290710B6 CZ 1995495 A CZ1995495 A CZ 1995495A CZ 49595 A CZ49595 A CZ 49595A CZ 290710 B6 CZ290710 B6 CZ 290710B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- particles
- silica
- suspension
- colloidal
- bentonite
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 41
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 41
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 29
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 15
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 13
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 claims description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229940092782 bentonite Drugs 0.000 description 38
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- -1 alkyl ether sulfates Chemical class 0.000 description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 12
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 7
- 101100203596 Caenorhabditis elegans sol-1 gene Proteins 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[Si+4] ONCZQWJXONKSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 4
- 229910000280 sodium bentonite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229940080314 sodium bentonite Drugs 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 3
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 3
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 3
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 3
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 3
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 2
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 description 1
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 229940045714 alkyl sulfonate alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 150000002314 glycerols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 description 1
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 description 1
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000273 nontronite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- CTYRPMDGLDAWRQ-UHFFFAOYSA-N phenyl hydrogen sulfate Chemical class OS(=O)(=O)OC1=CC=CC=C1 CTYRPMDGLDAWRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000371 poly(diallyldimethylammonium chloride) polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 229910000275 saponite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/06—Paper forming aids
- D21H21/10—Retention agents or drainage improvers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
- C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
- C01B33/40—Clays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paper (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká vodných suspenzí koloidních částic, kterými jsou jak aniontové částice na bázi oxidu křemičitého, tak hydratované částice jílů smektického typu, které mohou ve vodě zvětšovat svůj objem. Vynález se rovněž týká způsobu výroby suspenzí a jejich použití jako flokulačního činidla v kombinaci s amfotemími nebo kationtovými polymery, zejména při výrobě papíru a papíroviny, ale stejně tak při čištění vody.The invention relates to aqueous suspensions of colloidal particles, which are both anionic silica-based particles and hydrated clay particles of smectic type which can increase their volume in water. The invention also relates to a process for the production of suspensions and their use as a flocculating agent in combination with amphoteric or cationic polymers, in particular in the manufacture of paper and paper pulp, but also in the purification of water.
Známý stav technikyThe prior art
V průběhu posledních let nalezly systémy na bázi koloidních částic a kationtových amfotemích syntetických nebo přírodních polymerů širší využití zejména při výrobě papíru, kdy se používají ke zvýšení retence a odvodnění. Aniontovými koloidními částicemi jsou tedy koloidní částice na bázi kysličníku křemičitého nebo částice tvořené jílovými materiály, například bentonitem. Takové systémy jsou popsané například v evropských patentech EP 41 056, EP 218 674 a EP 235 893. Uvedené systémy zpravidla vyžadují poměrně vysoké množství bentonitu, zatímco mnohem dražší koloidní roztoky kyseliny křemičité vykazují dobré výsledky při podstatně nižším použitém množství. Evropský patent EP 310 959 dále popisuje použití jak koloidního roztoku kyseliny křemičité, tak bentonitu společně s ationtovým škrobem. Koloidní roztok kyseliny křemičité a bentonit se mohou přidávat současně nebo postupně, přičemž je možné koloidní roztok kyseliny křemičité a bentonit před přidáním do škrobu smísit.In recent years, systems based on colloidal particles and cationic amphoterics of synthetic or natural polymers have found widespread use, particularly in paper making, where they are used to increase retention and drainage. Thus, the anionic colloidal particles are colloidal silicon dioxide particles or clay materials such as bentonite. Such systems are described, for example, in European patents EP 41 056, EP 218 674 and EP 235 893. These systems generally require a relatively high amount of bentonite, while much more expensive colloidal silicic acid solutions show good results at a substantially lower amount. European patent EP 310 959 further describes the use of both a colloidal silica solution and bentonite together with an ationic starch. The colloidal silicic acid and bentonite solution may be added simultaneously or sequentially, whereby the colloidal silicic acid and bentonite solution may be mixed before being added to the starch.
Částice na bázi kysličníku křemičitého jsou dodávány ve formě vodných solů s různými obsahy sušiny, přičemž obsah sušiny je závislý zejména na velikosti sólových částic. Solové částice jsou převážně sférické. Jílové materiály, jako například bentonit, by se měly před použitím hydratovat, aby poskytly požadovaný efekt, ale v této formě nemohou být dodávány jako stabilní vodné preparáty s dostatečně vysokým obsahem sušiny. Bentonit je tedy dodáván ve formě prášku, který se bezprostředně před použitím máčí, čímž se dosáhne požadovaného zbobtnání a vysoké třecí síly nezbytné pro uvolnění povrchu. V porovnání s částicemi na bázi oxidu křemičitého mají jílové částice vločkovitou strukturu. Dodávání práškového materiálu není žádoucí, protože manipulace s nimi je spojena s prašností a stejně tak jejich dávkování, a je tedy nutné, aby měl každý uživatel k dispozici vybavení potřebné pro zvlhčování práškového materiálu.The silica-based particles are supplied in the form of aqueous sols with different dry matter contents, the dry matter content being dependent in particular on the size of the sol particles. The sol particles are mostly spherical. Clay materials such as bentonite should be hydrated prior to use to provide the desired effect, but in this form they cannot be supplied as stable aqueous preparations with a sufficiently high solids content. Thus, the bentonite is supplied in the form of a powder which is soaked immediately prior to use, thereby achieving the desired swelling and high friction forces necessary to release the surface. Compared to silica-based particles, the clay particles have a flake-like structure. The supply of powdered material is not desirable because handling is associated with dusting as well as dosing, and it is therefore necessary for each user to have the equipment needed to wet the powdered material.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
V souladu s vynálezem se dospělo k nečekanému zjištění, zeje možné připravit stabilní vodné suspenze, které budou obsahovat jak koloidní aniontové částice na bázi oxidu křemičitého, tak koloidní hydratované částice jílů smektického typu, které mohou zvětšovat svůj objem. Výraz „suspenze“ jako takový znamená systém, ve kterém jsou malé pevné částice v podstatě rovnoměrně dispergovány v kapalném médiu. V suspenzích podle vynálezu jsou různé typy koloidních částic, tedy sférické částice oxidu křemičitého a vločkovité jílové částice, v podstatě rovnoměrně dispergovány ve vodě. Suspenze podle vynálezu mohou mít podstatně vyšší obsah sušiny, přibližně 5 % až 40 %, a předem připravené suspenze mohou být dopravovány ke spotřebiteli ve formě stabilní suspenze, čímž se vyloučí výše zmíněné problémy související s manipulací s práškovými materiály. Uvedené suspenze mají velmi dobré účinky jak v kombinaci s přírodními, tak v kombinaci se syntetickými polymery a vzhledem k vynaloženým nákladům se jeví jako efektivní. Podstatně vyššího účinku lze u těchto suspenzí dosáhnout díky zvýšenému množství částic příslušného typu. Poměrně dobrého účinku lze dosáhnout v případě, že se suspenze použijí v kombinaci se syntetickými polymery, například s kationtovými polyakrylamidy, přičemž suspenze podle vynálezu s částicemi na bázi oxidu křemičitého, které mají mnohem nižší měrnýIn accordance with the invention, it has been unexpectedly found that it is possible to prepare stable aqueous suspensions which contain both colloidal anionic silica-based particles and colloidal hydrated clay particles of smectic type which can increase in volume. As such, the term "suspension" refers to a system in which small solid particles are dispersed substantially evenly in a liquid medium. In the suspensions of the invention, the different types of colloidal particles, i.e. spherical silica particles and flaky clay particles, are substantially uniformly dispersed in water. The suspensions of the invention may have a substantially higher dry matter content of about 5% to 40%, and the pre-prepared suspensions may be delivered to the consumer in the form of a stable suspension, thereby avoiding the aforementioned handling problems of powdered materials. These suspensions have very good effects both in combination with natural and in combination with synthetic polymers and appear to be effective in terms of cost. A significantly higher effect can be achieved with these suspensions due to the increased amount of particles of the respective type. A relatively good effect can be achieved when the suspensions are used in combination with synthetic polymers, for example cationic polyacrylamides, the suspensions according to the invention having silica particles having a much lower specific gravity.
- 1 CZ 290710 B6 povrch, tj. mnohem větší velikost částic (přibližně 50 až 400 nr/g, odpovídající přibližně 50 až 7 nm), mohou být použity s dobrými výsledky. Koloidní roztoky kyseliny křemičité, jejíž částice jsou větší, samy o sobě neposkytují dostatečně dobré výsledky, aby mohly být komerčně používány ke zvýšení retence a zlepšení odvodňování.The surface area, i.e. a much larger particle size (about 50 to 400 nm / g, corresponding to about 50 to 7 nm), can be used with good results. Colloidal silicic acid solutions, the particles of which are larger, do not, in themselves, produce sufficiently good results to be commercially used to increase retention and improve drainage.
Vynález se tedy týká suspenzí, které jsou dále charakterizovány tím, že částice na bázi oxidu křemičitého v nich obsažené zahrnují koloidní oxid křemičitý a koloidním hliníkem modifikovaný oxid křemičitý nebo silikát hliníku a různé typy polymemí kyseliny křemičité. Příklady vhodných koloidních roztoků kyseliny křemičité jsou uvedeny v evropských patentech EP 41056 a EP 185 068. Koloidní oxid křemičitý v těchto koloidních roztocích má výhodně měrný povrch 50 až 1000 m2/g, výhodně přibližně 100 až 1000 m2/g. Zpravidla se používají komerční koloidní roztoky tohoto typu s diskrétními částicemi majícími měrný povrch přibližně 400 až 600 m2/g, přičemž průměrná velikost částic je obvykle menší než 20 nm a nejčastěji dosahuje 10 až 1 nm. Jak již bylo uvedeno, lze výhodně použít i větší částice tohoto typu, tj. takové, které mají měrný povrch přibližně 50 až 400 m2/g. Zvláště vhodnými koloidními roztoky kyseliny křemičité jsou takové koloidní roztoky, jejichž S-hodnota se pohybuje v rozmezí od 8 % do 45 % a obsahující částice oxidu křemičitého, které mají měrný povrch v rozmezí od 750 do 1000 m2/g, přičemž povrch oxidu křemičitého je ze 2 % až 25 % modifikován hliníkem. Tento typ koloidních roztoků kyseliny křemičité je popsán v PTC patentové přihlášce WO 91/07350.The invention therefore relates to suspensions further characterized in that the silica-based particles contained therein comprise colloidal silica and colloidal aluminum-modified silica or aluminum silicate, and various types of silicic acid polymers. Examples of suitable colloidal silicic acid solutions are given in European patents EP 41056 and EP 185 068. The colloidal silica in these colloidal solutions preferably has a specific surface area of 50 to 1000 m 2 / g, preferably about 100 to 1000 m 2 / g. Typically, commercial colloidal solutions of this type with discrete particles having a specific surface area of about 400 to 600 m 2 / g are used, with an average particle size of typically less than 20 nm and most often reaching 10 to 1 nm. As already mentioned, larger particles of this type, i.e. having a specific surface area of about 50 to 400 m 2 / g, can advantageously be used. Particularly suitable colloidal silicic acid solutions are those having an S-value in the range of 8% to 45% and containing silica particles having a specific surface area in the range of 750 to 1000 m 2 / g, with the silica surface is 2% to 25% modified with aluminum. This type of colloidal silicic acid solution is described in PTC patent application WO 91/07350.
S-hodnota solů podle vynálezu leží v rozmezí od 8 do 45 %. Daná S-hodnota byla naměřena a vypočtena způsobem, který popsal Her, R.K. & Dalton. R. v Phys. Chem. 60(1956), 955 - 957. Dá se říct, že S-hodnota je mírou stupně aglomerace nebo tvorby mikrogelu a čím je S-hodnota nižší, tím vyšší je obsah mikrogelu. Na S-hodnotu lze tedy nazírat jako na hodnotu vyjadřující obsah S1O2, vyjádřený v % hmotn., v disperzní fázi.The S-value of the sols according to the invention ranges from 8 to 45%. The given S-value was measured and calculated as described by Her, R.K. & Dalton. R. in Phys. Chem. 60 (1956), 955-957. S-value is a measure of the degree of agglomeration or microgel formation and the lower the S-value, the higher the microgel content. Thus, the S-value can be regarded as expressing the content of S102, expressed in% by weight, in the dispersed phase.
Částice v sólech podle vynálezu mohou být v rozsahu 2 % až 25 % navíc povrchově modifikované hliníkem. Výrazem „stupeň povrchové modifikace hliníkem“ se označuje počet atomů hliníku, které nahradily atomy křemíku v povrchu částice. Stupeň modifikace je uveden v procentech a vypočte se pro 8 silanolových skupin na 1 nm2, viz Iler, R.K. v Journal of Colloidal and Interface Science, 55 (1976): 1,25-34.The particles in the soles of the invention may be in the range of 2% to 25% additionally surface-treated with aluminum. The term "degree of surface modification by aluminum" refers to the number of aluminum atoms that have replaced the silicon atoms in the particle surface. The degree of modification is given in percent and calculated for 8 silanol groups per 1 nm 2 , see Iler, RK in Journal of Colloidal and Interface Science, 55 (1976): 1,25-34.
Částice na bázi oxidu křemičitého mohou také vzniknout z koloidních roztoků na bázi polykřemičité kyseliny, což znamená, že kyselina křemičitá je přítomna ve formě velmi malých částic, řádově 1 nm, s velmi vysokým měmým povrchem, větším než 1000 m2/g a přibližně menším než 1700m2/g a s určitým stupněm agregátu nebo mikrogelu, viz evropská patentová přihláška EP 348 366, EP 359 552, a PCT přihláška WO 89/06637. Kromě toho mohou částice na bázi oxidu křemičitého vznikat z koloidních roztoků (solů) kyseliny křemičité, mající určitý stupeň agregátu nebo mikrogelu, který odpovídá S-hodnotě 15 % až 40 %, a obsahujících částice oxidu křemičitého, které mohou být modifikovány hliníkem a mají měrný povrch 300 m2/g až 700 m2/g, a výhodně 400 m2/g až 650 m2/g.The silica-based particles can also be formed from colloidal polysilicic acid solutions, which means that the silica is present in the form of very small particles, of the order of 1 nm, with a very high soft surface area of greater than 1000 m 2 / g and less than 1700 m 2 / gas of a certain degree of aggregate or microgel, see European patent application EP 348 366, EP 359 552, and PCT application WO 89/06637. In addition, the silica-based particles may be formed from colloidal silicic acid solutions (sols) having a degree of aggregate or microgel corresponding to an S-value of 15% to 40% and containing silica particles which can be modified with aluminum and have a specific surface 300 m 2 / g to 700 m 2 / g, and preferably 400 m 2 / g to 650 m 2 / g.
Dalším typem částic, které jsou přítomny v suspenzích jsou hydratované částice jílů smektického typu, které mohou ve vodě zvětšovat svůj objem. Jíly smektického typu jsou vrstvené silikátové materiály, které zahrnují jak přírodní materiály, tak syntetické materiály. Uvedené materiály mohou být chemicky ošetřeny, tj. alkalicky ošetřeny. Uvedené jíly mohou být dispergovatelné ve vodě a rozpínat se tak, že vytvoří částice mající velkou povrchovou plochu. Mezi jíly smektického typu, které mohou ve vodě zvětšovat svůj objem a které lze použít v suspenzích podle vynálezu, lze zařadit montmorillonit/bentonit, hekrotit, beidelit, nontronit a saponit. Výhodným jílem je bentonit a zejména ten, který je popsán v evropském, patentu EP 235 893, který má po zbobtnání výhodně měrný povrch 400 až 800 m2/g.Another type of particles that are present in the suspensions are hydrated particles of smectic clays that can increase their volume in water. Smectic clays are layered silicate materials that include both natural materials and synthetic materials. Said materials may be chemically treated, i.e., alkaline treated. The clays may be water dispersible and expand to form particles having a large surface area. Among the clays of the smectic type which can increase their volume in water and which can be used in the suspensions according to the invention are montmorillonite / bentonite, hecrotite, beidelite, nontronite and saponite. Preferred clay is bentonite, and especially that described in European patent EP 235 893, which, after swelling, preferably has a specific surface area of 400 to 800 m 2 / g.
U suspenzí podle vynálezu se hmotnostní poměr sólových částic ku jílovým částicím pohybuje v rozmezí od 20:1 do 1:10, vypočteno pro suchý materiál. Hustotní poměr se vhodně pohybuje v rozmezí od 10:1 do 1:5 a výhodně v rozmezí od 6:1 do 1:3. Obsah suchého podílu suspenzíIn the suspensions of the invention, the weight ratio of sol particles to clay particles ranges from 20: 1 to 1:10, calculated for the dry material. The density ratio is suitably in the range from 10: 1 to 1: 5 and preferably in the range from 6: 1 to 1: 3. Dry content of suspensions
-2CZ 290710 B6 převyšuje 5 % hmotnosti a může dosahovat až 40 % hmotnosti. Obsah suchého podílu je vhodně vyšší než 8 % hmotnosti. Horní mez je vhodně 30 % hmotnosti a výhodně 25 % hmotnosti. Suspenze podle vynálezu jsou stabilní, což znamená, že mohou být připraveny s vysokým obsahem sušiny a dostatečnou viskozitou, což zase znamená, že je lze připravit, dodávat a skladovat v časových periodách, které jsou komerčně přijatelné. Co se týče měření stability, lze zmínit, že by viskozita suspenzí tři týdny po jejich přípravě neměla vhodně přesáhnout 1000 cp, měřeno Brookfieldovým viskozimetrem DV III, opatřeným hřídelí č. 18, při 30 min'1 a teplotě 20 °C. Je překvapivé, že lze připravit stabilní suspenze s vysokým podílem hydratovaného jílového materiálu smektického typu. Stabilní suspenze podle vynálezu mohou být připraveny bez použití ochranných koloidů nebo dispergačních činidel a předpokládá se, že sférické částice oxidu křemičitého budou do určité míry fungovat jako dispergační činidla jílového materiálu a budou zabraňovat tenkým vločkovým jílovitým částicím ve shlukování. Uvedené suspenze obsahují jak oxid křemičitý, tak jílový materiál, a to znamená, že mají viskozitu mnohem nižší než je viskozita suspenze obsahující pouze odpovídající množství jílového materiálu. Oxid křemičitý, který je obsažen v suspenzích podle vy nálezu, má tedy při použití dvojí funkci, tj. působí jednak jako disperzní činidlo a kromě toho jako aktivní látka pro účely flokulace (flokulační činidlo). Výhodou je, že lze suspenze podle vynálezu připravit bez použití dalších chemikálií podporujících dispergaci, protože takové chemikálie mohou mít při použití těchto suspenzí negativní vliv na flokulační účinky. Nicméně, pokud je to žádoucí, lze ochranné koloidy a/nebo dispergační činidla použít, zejména pro suspenze s vysokým obsahem suchého podílu. Taková činidla mohou mít například aniontový nebo neiontový charakter. Jako příklad vhodných ochranných koloidů lze zmínit ve vodě rozpustné deriváty celulózy, jako například hydroxyethylcelulózu a hydroxypropylcelulózu, methylhydroxypropylcelulózu a ethylhydroxyethylcelulózu, methylcelulózu a karboxymethylcelulózu, methylcelulózu a karboxymethylcelulózu, želatinu, škrob, guarovou gumu, xantanovou gumu, pokvinylalkohol atd. Případná dispergační činidla by mohla mít aniontový a/nebo neiontový charakter. Aniontovými dispergačními činidly mohou být například alkylsulfáty nebo alkylarylsulfáty, alkylsulfonáty, alkylarylsulfonáty, alkylethersulfáty, alkylarylethersulfáty, alkylfosfáty, alkylarylfosfáty, alkyletherfosfáty nebo alkylaryletherfosfáty, kyseliny polyakrylová a soli kyseliny polyakrylové atd. Neiontovými dispergačními činidly mohou být například ethoxylové mastné alkoholy, mastné kyseliny, alkylfenoly nebo amidy mastných kyselin, ethoxylované nebo neethoxylované glycerolestery, sorbitanestery mastných kyselin atd. Suspenze může dále obsahovat další přísady, například konzervační činidla.-2GB 290710 B6 exceeds 5% by weight and can reach up to 40% by weight. The dry content is suitably higher than 8% by weight. The upper limit is suitably 30% by weight and preferably 25% by weight. The suspensions of the invention are stable, which means that they can be prepared with a high dry matter content and sufficient viscosity, which in turn means that they can be prepared, delivered and stored for periods of time that are commercially acceptable. For measurement of stability, it can be mentioned that the viscosity of the suspensions three weeks after their preparation should suitably not exceed 1000 cp, measured with Brookfield viscosimeter DV III, spindle fitted with no. 18, 30 min -1 and 20 ° C. It is surprising that stable suspensions with a high proportion of hydrated smectic clay material can be prepared. The stable suspensions of the invention may be prepared without the use of protective colloids or dispersants, and it is envisaged that the spherical silica particles will function to some extent as dispersants of the clay material and prevent thin flocculated clay particles from agglomerating. Said suspensions contain both silica and clay material, i.e. they have a viscosity much lower than the viscosity of the suspension containing only the corresponding amount of clay material. The silica contained in the suspensions according to the invention thus has a dual function in use, i.e. acts both as a dispersing agent and in addition as an active substance for flocculation purposes (flocculating agent). Advantageously, the suspensions according to the invention can be prepared without the use of other dispersion-promoting chemicals, since such chemicals may have a negative effect on the flocculation effects when using such suspensions. However, if desired, protective colloids and / or dispersants can be used, especially for suspensions with a high dry content. Such agents may be, for example, anionic or nonionic in nature. Examples of suitable protective colloids include water-soluble cellulose derivatives such as hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, methylhydroxypropylcellulose and ethylhydroxyethylcellulose, methylcellulose and carboxymethylcellulose, methylcellulose and carboxymethylcellulose, gelatin, starch, gum gum, xanthan gum, xanthan gum, xanthan gum, xanth. anionic and / or nonionic character. The anionic dispersing agents may be, for example, alkyl sulfates or alkylarylsulfates, alkylsulfonates, alkylarylsulfonates, alkyl ether sulfates, alkyl aryl ether sulfates, alkyl phosphates, alkylaryl phosphates, alkyl ether phosphates or alkyl aryl ether phosphates, polyacrylic acids and polyacrylic acid fatty acid esters, for example, nonionic acid phenol sulfates, etc. fatty acids, ethoxylated or non-ethoxylated glycerol esters, sorbitan fatty acid esters, etc. The suspension may further comprise other additives, for example preservatives.
Suspenze podle vynálezu mohou být připraveny například tak,že se nejprve smísí upravený jíl s vodou a do této směsi se ještě předtím, než měl jíl čas zvětšit ve vodě svůj objem, přidá koloidní roztok na bázi oxidu křemičitého, načež dojde k důkladné dispergaci. Nicméně je výhodné, pokud se suspenze připraví tak, že se jíl vmíchá do koloidního roztoku částic na bázi oxidu křemičitého, přičemž po tomto vmíchání dojde k důkladné dispergaci jílu v roztoku za použití vysokých střižných sil. Dispergační postup lze například provádět za použití intenzivního směšovače Ultra-Turraxu nebo jiného intenzivního směšovače. Reálné časy konkrétních dispergačních procesů se nastaví s ohledem na použité hodnoty střižné síly. Dispergace může být ukončena během 10 až 15 minut, ale při použití normálního vybavení se zpravidla ukončí po jedné až dvou hodinách. Při dispergaci dochází k bobtnáni jílových částic. Hodnota pH suspenzí by neměla být nižší než 2 a vyšší než 11.The suspensions according to the invention can be prepared, for example, by first mixing the treated clay with water and adding a colloidal silica-based solution to the mixture before the clay has had time to increase its volume in water, after which a thorough dispersion takes place. However, it is preferred that the slurry is prepared by mixing the clay into a colloidal solution of silica-based particles, after which the clay is thoroughly dispersed in the solution using high shear forces. For example, the dispersion process can be performed using an Ultra-Turrax intensive mixer or other intensive mixer. The real times of the particular dispersion processes are set with respect to the shear force values used. The dispersion can be completed within 10 to 15 minutes, but is normally terminated after one to two hours using normal equipment. In the dispersion, the clay particles swell. The pH of the suspensions should be not less than 2 and not more than 11.
Suspenze podle vynálezu lze výhodně využít jako flokulační činidla (vločkovadla), například při výrobě papíroviny a papíru, popřípadě při čištění vody, a to jak při čištění různých druhů odpadních vod, tak při specifickém čištění bílé (podsítové) vody vznikající při výrobě papíroviny a papíru. Suspenze podle vynálezu lze použít jako flokulační činidla ve spojení s kationtovými nebo amfotemími polymery, kterými mohou být přírodní polymery, tj. polymery na bázi uhlovodíku, nebo syntetické polymery. Jako příklad vhodných polymerů lze zmínit kationtový a amfoterní škrob, kationtovou a amfoterní guarovou gumu, kationtové a amfoterní polymery na bázi akrylamidu, kationtové polyethyleniminy, polyaminodiaminy a poly(diallyldimethylamoniumchlorid). Obzvláště dobré výsledky byly dosaženy při použití kombinace suspenzí podle vynálezu s kationtovým polyakrylamidem. I v případě jakéhokoliv dalšího nabízeného polymeruThe suspensions according to the invention can be advantageously used as flocculants, for example in the pulp and paper production or in the water purification, both in the treatment of various types of waste water and in the specific purification of white (subnet) water resulting from pulp and paper production. . The suspensions of the invention may be used as flocculating agents in conjunction with cationic or amphoteric polymers, which may be natural polymers, i.e., hydrocarbon-based polymers, or synthetic polymers. Examples of suitable polymers include cationic and amphoteric starch, cationic and amphoteric guar gum, cationic and amphoteric polymers based on acrylamide, cationic polyethyleneimines, polyaminodiamines and poly (diallyldimethylammonium chloride). Particularly good results have been obtained with the combination of the suspensions according to the invention with cationic polyacrylamide. Even with any other polymer offered
- j CZ 290710 B6 je vhodné, aby byl tento polymer přidán do papíroviny, výchozí suroviny nebo vody ještě před vytvořením suspenze.it is preferred that the polymer be added to the stock, stock or water prior to slurrying.
Výhodnou oblastí pro použití suspenzí podle vynálezu v kombinaci s polymerem je zlepšování 5 retence a odvodňování při výrobě papíru. Suspenze jsou v tomto případě vhodně přidávány v množství 0,05 až 5 kg sušiny na 1 tunu suchého zásobního surovinového systému, tj. vláken a případných plniv, a výhodně v množství 0,1 až 3 kg na 1 tunu. Obsah sušiny suspenzí při podání do zásobního materiálu tvoří vhodně 0,1 % hmotn. až 10% hmotn. Při použití syntetických kationtových nebo amfotemích polymerů se obvykle použije 0,01 kg suchého polymeru na 1 tunu 10 suchého zásobního surovinového systému, přičemž vhodně se použije 0.01 kg na 3 kg a výhodněA preferred field of use of the suspensions of the invention in combination with the polymer is to improve retention and dewatering in paper making. In this case, the suspensions are suitably added in an amount of 0.05 to 5 kg dry matter per tonne of dry stock feed system, ie fibers and optional fillers, and preferably in an amount of 0.1 to 3 kg per tonne. Suitably, the solids content of the suspensions when administered to the stock is 0.1% by weight. % to 10 wt. When synthetic cationic or amphoteric polymers are used, typically 0.01 kg of dry polymer per tonne of 10 dry stock feed system is suitably used, preferably 0.01 kg of 3 kg and preferably
0,03 kg na 2 kg. Při použití kationtových nebo amfotemích polymerů, například škrobu a guarové pryže, je zpravidla množství použitého polymeru vyšší než 0,2 kg suchého polymeru na 1 tunu suchého zásobního materiálu, přičemž vhodné je množství 0,5 kg'30 kg a výhodný je poměr 1 až 15 kg na 1 tunu.0.03 kg per 2 kg. When using cationic or amphoteric polymers such as starch and guar rubber, the amount of polymer used is generally greater than 0.2 kg dry polymer per tonne dry stock, preferably 0.5 kg-30 kg and a ratio of 1 to 30 is preferred. 15 kg per tonne.
Suspenze podle vynálezu lze ve spojení s uvedenými polymery použít při výrobě papíru z různých druhů výchozích vláknitých surovin na bázi celulózy obsahující vlákna, například z celulózy (buničiny) vyrobené chemickým způsobem, tj. sulfátové a sulfidové buničiny. celulózy vyrobené chemicko-termomechanickým způsobem (CTMP), celulózy vyrobené termomecha20 nickým způsobem, rafinérové celulózy, nebo dřevoviny (dřevěné drti) z tvrdého nebo měkkého dřeva. Rovněž lze jako výchozí surovinu použít recyklovanou vláknitou surovinu. Tylo výchozí suroviny mohou rovněž samozřejmě obsahovat minerální plniva běžného typu, například kaolin, oxid titaničitý, křídu, mastek a jak přírodní, tak syntetické druhy uhličitanu vápenatého. Dobrých výsledků se rovněž dosáhlo při použití výchozích surovin, která se zpravidla považují za problé25 mové. Příkladem takových surovin jsou suroviny zahrnující celulózu vyrobenou mechanickým způsobem, například dřevovinu, suroviny na bázi recyklovaných vláken a suroviny, které dávají vznik bílé (podsítové) vodě, v níž se nachází vysoký obsah aniontových nečistot, jakými jsou například lignin nebo rozpustné organické sloučeniny, a/nebo vy soký obsah elektrolytů. Velmi dobrých výsledků se dosáhlo rovněž při použití nových materiálů na výrobu papíru, které obsa30 hují recyklovaná vlákna a materiály pro výrobu peroxidem bělených časopisových papírů.The suspensions according to the invention can be used in conjunction with the polymers in the manufacture of paper from various kinds of cellulosic fiber starting materials containing fibers, for example, cellulose produced by chemical means, ie kraft and sulphide pulps. chemical-thermomechanical cellulose (CTMP), thermomechanical cellulose, refined cellulose, or hardwood or softwood pulp. Recycled fibrous feedstock can also be used as a starting material. These starting materials may of course also contain mineral fillers of the conventional type, for example kaolin, titanium dioxide, chalk, talc, and both natural and synthetic types of calcium carbonate. Good results have also been achieved with the use of starting materials, which are generally considered to be problematic. Examples of such feedstocks include raw materials including mechanical pulp, such as wood pulp, recycled fiber based raw materials, and raw materials that give rise to white (subnet) water in which high anionic impurities such as lignin or soluble organic compounds are found, and / or high electrolyte content. Very good results have also been achieved with the use of new paper-making materials that contain recycled fibers and peroxide-bleached magazine paper.
Stejného zlepšení retenze a odvodňovacího účinku jako u koloidních roztoků na bázi oxidu křemičitého lze dosáhnout u suspenzí podle vynálezu přidáním hlinité sloučeniny k výchozí surovině. Může být použita jakákoliv hlinitá sloučenina, která je známá v papírenském průmyslu, například kamenec, hlinitany, chlorid hlinitý, dusičnan hlinitý a polymemí sloučeniny na bázi 35 hliníku, například polyaluminiumchloridy, polyaluminiumsulfáty a polyaluminiové sloučeniny obsahující jak chloridové, tak sulfátové ionty.The same improvement in retention and drainage effect as in colloidal silica solutions can be achieved with the suspensions of the invention by adding an aluminum compound to the feedstock. Any aluminum compound known in the paper industry can be used, for example alum, aluminates, aluminum chloride, aluminum nitrate and polymeric compounds based on aluminum 35, for example polyaluminium chlorides, polyaluminium sulfates and polyaluminium compounds containing both chloride and sulfate ions.
Vynález bude dále popsán pomocí následujících příkladů, které mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, jenž je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými 40 nároky. Díly a procenta jsou, není—li stanoveno jinak, uvedeny jako hmotnostní díly a hmotnostní procenta.The invention will now be further described by way of the following examples, which are illustrative only and are not intended to limit the scope of the invention as set forth in the appended claims. Parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Z koloidního roztoku kyseliny křemičité a bentonitu sodného se připravily dvě suspenze, tj. 50 suspenze la) a lb), které mají obsah sušiny přibližně 8,7%. Koloidním roztokem kyseliny křemičité (Sol 1) byl 8,5% koloidní roztok (sol) s částicemi majícími měrný povrch přibližně 890 m2/g a modifikovanými ze 7 % hliníkem. S-hodnota koloidního roztoku (sólu) byla 30 % a pH hodnota přibližně 9,2.From the colloidal solution of silicic acid and sodium bentonite, two suspensions were prepared, i.e. 50 suspensions 1a) and 1b) having a dry matter content of approximately 8.7%. The colloidal silica solution (Sol 1) was a 8.5% colloidal solution (sol) with particles having a specific surface area of approximately 890 m 2 / g and modified with 7% aluminum. The S-value of the colloid solution (sol) was 30% and the pH was approximately 9.2.
-4CZ 290710 B6-4GB 290710 B6
Suspenze la) se připravila ze 100 g koloidního roztoku kyseliny křemičité, 8,93 g bentonitu a 91,07 g vody. Poměr hliníkem modifikovaného oxidu křemičitého ku bentonitu v této suspenzi byl tedy přibližně 1:1. Suspenze lb) se připravila ze 133,3 g koloidního roztoku kyseliny křemičité, 5,95 g bentonitu a 60,72 g vody. Poměr oxidu křemičitého ku bentonitu v této suspenzi byl tedy přibližně 2:1. Bentonit se přidal do koloidního roztoku kyseliny křemičité a dispergace se prováděla 10 min za použití Ultraturraxu při 10 000 min'1. Viskozita suspenzí se měřila pomocí Brookfieldova viskozimetru DV-III (hřídel č.18, při 30 min'1). Suspenze se potom skladovaly při 55 °C po dobu 40 dnů, což odpovídá 400dennímu skladování při teplotě okolí. Po dvacetidenním a čtyřicetidenním skladování se změřila viskozita suspenzí.Suspension 1a) was prepared from 100 g colloidal silicic acid solution, 8.93 g bentonite and 91.07 g water. Thus, the ratio of aluminum modified silica to bentonite in this suspension was approximately 1: 1. Suspension 1b) was prepared from 133.3 g of colloidal silicic acid solution, 5.95 g of bentonite and 60.72 g of water. Thus, the ratio of silica to bentonite in this suspension was about 2: 1. Bentonite was added to the silica sol and dispersion was carried out for 10 minutes using an Ultraturrax at 10000 rpm the first The viscosity of the suspensions was measured with a Brookfield viscosimeter DV-III (spindle No. 18 at 30 rpm 1). The suspensions were then stored at 55 ° C for 40 days, equivalent to 400 days storage at ambient temperature. After storage for 20 days and forty days, the viscosity of the suspensions was measured.
Viskozita cpViscosity cp
Suspenze IASuspension IA
Suspenze 1BSuspension 1B
Čerstvě připravenáFreshly prepared
12,212.2
8,68.6
Po 20 dnechAfter 20 days
17,917.9
12,012.0
Po 40 dnechAfter 40 days
25,825.8
14,614.6
Je zřejmé, že suspenze vykazují pouze velmi malé viskozitní změny, což naznačuje velmi dobrou stabilitu těchto suspenzí.Obviously, the suspensions show only very small viscosity changes, suggesting very good stability of these suspensions.
Příklad 2Example 2
Stejným způsobem jako v příkladu 1 se připravila suspenze podle vynálezu ze 125 g stejného koloidního roztoku kyseliny křemičité jako v příkladu 1 a 5 g bentonitu sodného. Přibližně po 6 hodinách se bentonit zcela dispergoval v koloidním roztoku. Tato suspenze (suspenze 2) měla tedy poměr hliníkem modifikovaného oxidu křemičitého ku bentonitu 2:1 a obsah sušiny tvořil přibližně 12 hmotnostních procent. Viskozita, která se měřila stejným způsobem jako v příkladu 1, měla hodnotu 11,3 cp.In the same manner as in Example 1, a suspension according to the invention was prepared from 125 g of the same colloidal silica solution as in Example 1 and 5 g of sodium bentonite. After about 6 hours, the bentonite was completely dispersed in the colloidal solution. Thus, this suspension (suspension 2) had a ratio of aluminum modified silica to bentonite of 2: 1 and a dry matter content of approximately 12 weight percent. The viscosity, which was measured in the same manner as in Example 1, was 11.3 cp.
Příklad 3Example 3
Stejným způsobem jako v příkladu 1 se připravila suspenze ze 7 g stejného bentonitu sodného a 93 g 15% koloidního roztoku kyseliny křemičité (sol 2) s Částicemi majícími měrný povrch přibližně 500 m2/g, ve kterém bylo 9 % atomů křemíku v povrchových skupinách nahrazeno atomy hliníku. Přibližně po 10 hodinách se bentonit zcela dispergoval v koloidním roztoku kyseliny křemičité. Viskozita této suspenze, měřená výše uvedeným způsobem, byla 33 cp. Jako srovnání lze uvést, že 6 % suspenze obsahující pouze bentonit měla viskozitu přibližně 2900 cp a manipulace s ní byla tudíž velmi náročná. Suspenze tohoto příkladu bude nadále označována jako suspenze 3.In the same manner as in Example 1, a suspension was prepared from 7 g of the same sodium bentonite and 93 g of a 15% colloidal silica solution (sol 2) with particles having a specific surface area of approximately 500 m 2 / g in which 9% of the silicon atoms were replaced by aluminum atoms. After about 10 hours, the bentonite was completely dispersed in the colloidal silicic acid solution. The viscosity of this suspension, measured as above, was 33 cp. By comparison, a 6% slurry containing only bentonite had a viscosity of approximately 2900 cp and was therefore very difficult to handle. The suspension of this example will hereinafter be referred to as suspension 3.
Příklad 4Example 4
Suspenze se připravila smísením koloidního roztoku obsahujícího s měrným povrchem 230 m2/g, a to 29 % SiÓ2 a 0,3 % A12O3, s bentonitem, který se smísil s vodou, čímž došlo k jeho hydrataci. Připravená suspenze měla obsah sušiny 10 hmotnostních procent a poměr oxidu křemičitého ku bentonitu byl 1:2.The suspension was prepared by mixing a colloidal solution containing, with a specific surface area of 230 m 2 / g, 29% SiO 2 and 0.3% Al 2 O 3 , with bentonite, which was mixed with water to hydrate it. The prepared slurry had a dry matter content of 10% by weight and a silica to bentonite ratio of 1: 2.
Příklad 5Example 5
V testu podle tohoto příkladu se stanovil retenční účinek suspenze la) a lb) při retenci vláken a plniv při výrobě papíru po dvacetidenním skladování a výsledky se porovnaly s čistým koloidním roztokem kyseliny křemičité. Jako standardní výchozí surovina se použila na bázi celulózy,In the test of this example, the retention effect of suspensions 1a) and 1b) on the retention of fibers and fillers in paper production after 20 days of storage was determined and the results were compared with a pure colloidal silica solution. Cellulose-based,
-5CZ 290710 B6 jejíž složení bylo tvořeno 60 % běleného březového sulfátu, do níž se jako plnivo přidalo 30 % křídy a 0,3 g/1 Na2SO4.10H2O. Zásobní surovina měla koncentraci 4,9 g/1 a obsah jemné frakce 0,376 g/1.Whose composition consisted of 60% bleached birch sulfate, to which 30% of chalk was added as a filler and 0.3 g / l of Na 2 SO 4 .10H 2 O. The stock had a concentration of 4.9 g / l and content of fine fraction 0.376 g / l.
Retenční vlastnosti se v tomto a v následujících příkladech stanovily pomocí Brittovy dynamické odvodňovací nádoby při 800 min'1. Jedná se o běžnou zkušební metodu používanou pro stanovení retence při výrobě papíru. Suspenze se použily v množství 0,8 kg/t v kombinaci se 4 kg/t vysoce kationtových škrobů obsahujících 0,8 % dusíku. Kationtový škrob se přidal ještě před zavedením suspenze nebo koloidního roztoku kyseliny křemičité. Množství, která jsou uvedena v tomto a následujících příkladech jsou vypočtena jako množství sušiny suspenze vztažené k množství sušiny zásobního surovinového systému, tj. vláknem a plniv.The retention properties, in this and the following examples determined using a Britt dynamic drainage container at 800 rpm the first This is a common test method used to determine retention in paper manufacturing. The suspensions were used in an amount of 0.8 kg / t in combination with 4 kg / t of high cationic starches containing 0.8% nitrogen. The cationic starch was added before the slurry or colloidal silica solution was introduced. The amounts given in this and the following examples are calculated as the amount of dry matter of the slurry relative to the amount of dry matter of the stock feed system, ie fiber and fillers.
Suspenze la) poskytla retenci 60,8% a suspenze lb) poskytla retenci 58,8%. Sol 1 poskytl retenci 51,8 %, pokud se v množství 0,5 kg/t, a 55,6 %, pokud se přidal v množství 0,6 kg/t.Suspension 1a) gave a retention of 60.8% and suspension 1b) gave a retention of 58.8%. Sol 1 gave a retention of 51.8% when added at 0.5 kg / t, and 55.6% when added at 0.6 kg / t.
Příklad 6Example 6
V tomto příkladu se stanovuje retenční účinek suspenze podle příkladu 2. Provedlo se srovnání s koloidním roztokem kyseliny křemičité shodným s koloidním roztokem přítomným v suspenzi (sol 1) a s bentonitem. Zásobní surovinou byla standardní surovina tvořená 60 % běleného borovicového sulfátu. Do celulózy se přidalo jako plnivo 30 % křídy a celulózy se naředila na koncentraci přibližně 5 g/1, načež se přidalo 0,3 g/1 Na2SO4.10H2O. Zásobní surovina měla obsah jemné frakce 36,6 % a pH 8,1. Účinek suspenze, koloidního roztoku kyseliny křemičité a bentonitu se určoval v kombinaci s konvenčním nízkokationtovým škrobem majícím stupeň substituce 0,042 (prodávaný pod označeným Raisamyl 142), který byl ve všech testech přidán v množství 8,0 kg/1 tunu suché zásobní suroviny (vláken+plniva).In this example, the retention effect of the suspension of Example 2 was determined. A comparison was made with a colloidal silica solution identical to the colloidal solution present in the suspension (sol 1) and with bentonite. The stock was a standard feedstock consisting of 60% bleached pine sulfate. 30% of chalk was added to the cellulose and the cellulose was diluted to a concentration of approximately 5 g / l, after which 0.3 g / l Na 2 SO 4 .10H 2 O was added. The stock had a fine fraction content of 36.6% and a pH 8.1. The effect of the suspension, colloidal silicic acid and bentonite was determined in combination with conventional low-cationic starch having a degree of substitution of 0.042 (sold under the designation Raisamyl 142), which was added in all tests at an amount of 8.0 kg / 1 ton dry stock (fibers + fillers).
Testy poskytly následující retenční výsledky:The tests yielded the following retention results:
Suspenze la) v množství 1 kg/t: 62,4 %Suspension 1a) in an amount of 1 kg / t: 62.4%
Sol 1 v množství 0,5 kg/t: 47,0 %Sol 1 at 0.5 kg / t: 47.0%
Testy s bentonitem prováděné při množstvích 2, 4, resp. 6 kg/t poskytly retenční výsledky: 34,4 %, 42,0 %, resp. 48,1 %.Tests with bentonite carried out in quantities of 2, 4 and 3, respectively. 6 kg / t gave retention results: 34.4%, 42.0%, respectively. 48.1%.
Podstatného zlepšení výsledků se tedy dosáhlo v případě, kdy se suspenze podle vynálezu přidala v množství odpovídajícím množství koloidního roztoku, jestliže tento byl přidán sám, a to v případě, kdy se nedalo očekávat, že by takové množství bentonitu vmíchaného do suspenze mohlo jakkoliv přispívat ke zlepšení retence.Thus, a significant improvement in the results was obtained when the suspension according to the invention was added in an amount corresponding to the amount of colloidal solution, if it was added alone, if it was not expected that such an amount of bentonite mixed into the suspension could contribute improving retention.
Ke stanovení retence dosažené pomocí suspenze připravené podle příkladu 3 se použila úplně stejná výchozí surovina jako v příkladu 5 a provedlo se srovnání s čistým koloidním roztokem použitým v této suspenzi. Použil se stejný škrobem jako v příkladu 6, a to i ve stejném množství, 0,8 kg/t.The same starting material as in Example 5 was used to determine the retention achieved with the suspension prepared according to Example 3 and compared with the pure colloidal solution used in the suspension. The same starch as in Example 6 was used, even in the same amount, 0.8 kg / t.
Testy poskytly následující retenční výsledky:The tests yielded the following retention results:
Suspenze 3 v množství 2 kg/t: 62,4 %Suspension 3 at 2 kg / t: 62.4%
Suspenze 3 v množství 3 kg/t: 73,5 %Suspension 3 at 3 kg / tonne: 73.5%
Sol 2 v množství 1 kg/t: 48,7 %Sol 2 at 1 kg / t: 48.7%
Sol 2 v množství 2 kg/t: 69,1 %Sol 2 at 2 kg / t: 69.1%
Také při použití této suspenze se dosáhlo mnohem lepších výsledků, pokud byla přidána v takovém množství, aby poskytla stejné množství koloidního roztoku, jako v případě, kdy byl uvedenýAlso, using this suspension, much better results were obtained when added in such an amount as to give the same amount of colloidal solution as when
-6CZ 290710 B6 koloidní roztok použit samotný, a to tehdy, když se nedalo očekávat, že by se množství bentonitu vmíchaného do suspenze nějak podílelo na zlepšení retence.The colloid solution was used alone when it was not expected that the amount of bentonite mixed into the slurry would contribute to the improvement of the retention.
Příklad 8Example 8
Retenční testy se provedly za použití standardní zásobní suroviny (na bázi celulózy tvořené 60 % běleného březového sulfátu a 40 % běleného borovicového sulfátu s přídavkem 30 % křídy a 0,3 g/1 Na2SO4 10H2O). Koncentrace zásobní suroviny byla přibližně 5 g/1, obsah jemné frakce byl 37,4% a pH8,l. V těchto testech se použily suspenze 2, sol 1 a bentonit v kombinaci s kationtovým polyamidem, Floerger Fo 4190 PG, s 10 molámími procenty kationtových nábojů a molekulovou hmotností přibližně 10 milionů. Kationtový polyakrylamid se použil v množství přibližně 1,0 kg/t.Retention tests were performed using a standard stock (cellulose based 60% bleached birch sulfate and 40% bleached pine sulfate with the addition of 30% chalk and 0.3 g / l Na 2 SO 4 10H 2 O). The stock feed concentration was approximately 5 g / l, the fine fraction content was 37.4% and pH8.1. In these tests, suspensions 2, sol 1 and bentonite were used in combination with a cationic polyamide, Floerger Fo 4190 PG, with 10 molar percent cationic charges and a molecular weight of approximately 10 million. Cationic polyacrylamide was used in an amount of about 1.0 kg / t.
Testy poskytly následující retenční výsledky:The tests yielded the following retention results:
Samotný bentonit přidaný v množství 0,5 kg/t poskytl retenci 72,0 %.The bentonite alone added at 0.5 kg / t gave a retention of 72.0%.
Při kombinaci s kationtovým polyamidem se tedy rovněž dosáhlo podstatně lepších výsledků, pokud se suspenze přidala v množství odpovídajícím stejného množství koloidního roztoku jako v případě, kdy se nedalo předpokládat, že by se množství bentonitu vmíšeného do suspenze nějak podílelo na zlepšení retence.Thus, when combined with a cationic polyamide, considerably better results were also obtained when the suspension was added in an amount corresponding to the same amount of colloidal solution as when the amount of bentonite incorporated into the suspension could not be expected to contribute to improving the retention.
Příklad 9Example 9
V tomto případě se retenční testy prováděly za použití suspenze připravené podle příkladu 4. Provedla se srovnání s koloidním roztokem oxidu křemičitého shodného s koloidním roztokem přítomným v suspenzi a s bentonitem. Ve všech testech se použilo 0,5 kg/t kationtového polyakrylamidu popsaného v souvislosti s předcházejícími příklady. Retenční testy se prováděly za použití standardní celulózy, která již byla popsána v souvislosti s předcházejícími příklady. Zásobní surovina měla koncentraci přibližně 5 g/1 a obsah jemné frakce 38,3 %.In this case, retention tests were performed using the suspension prepared according to Example 4. A comparison was made with a colloidal silica solution identical to the colloidal solution present in the suspension and with bentonite. In all tests, 0.5 kg / t of the cationic polyacrylamide described in connection with the preceding examples was used. Retention tests were performed using standard cellulose as described above in connection with the preceding examples. The stock had a concentration of approximately 5 g / l and a fine fraction content of 38.3%.
Výsledné retenční výsledky byly následující:The resulting retention results were as follows:
Suspenze 4 přidaná v množství 1,5 kg/t: 69,0 %Suspension 4 added at 1.5 kg / t: 69.0%
Sol 4 přidaný v množství 1,0 kg/t: 32,8 %Sol 4 added at 1.0 kg / t: 32.8%
Bentonit přidaný v množstvích 2, 4 resp. 6 kg/t: 51,4 %, 53,5 %, resp. 54,0 %.Bentonite added in amounts of 2, 4 and 4, respectively. 6 kg / t: 51.4%, 53.5%, respectively. 54.0%.
Sol použitý v tomto příkladu měl extrémně nízkou povrchovou plochu a sám o sobě neměl na retenci žádný pozitivní vliv. Ale suspenze obsahující jak tento sol, tak bentonit retenci značně zlepšily, což bylo neočekávané vzhledem k množství použitého bentonitu.The sol used in this example had an extremely low surface area and in itself had no positive effect on retention. However, suspensions containing both this sol and bentonite greatly improved retention, which was unexpected due to the amount of bentonite used.
-7CZ 290710 B6-7GB 290710 B6
Příklad 10Example 10
V tomto příkladě se připravila řada suspenzí s různými obsahy částic oxidu křemičitého a bentonitu sodného (White bentonite). Suspenze se připravily 15 minutovou dispergací ve Waringově směšovací za použití maximální frekvence otáček. Použitými koloidními roztoky kyseliny křemičité byly: sol A = sol s částicemi majícími měrný povrch přibližně 890 m2/g a z 5 % modifikovanými hliníkem, přičemž S-hodnota pro sol A byla 30 % a pH bylo přibližně 8,8; sol B = sol s částicemi majícími měrný povrch 500 m2/g a z 9 % modifikovanými hliníkem, přičemž uvedený sol byl alkalicky stabilizován na molární poměr SiO2:Na2O přibližně 40:1; sol C = sol odpovídající sólu B, přičemž částice tohoto sólu nejsou modifikovány hliníkem; sol D = sol s částicemi majícími měrný povrch 220m2/gaz5% modifikovanými hliníkem, přičemž uvedený sol byl alkalicky stabilizován na molámí poměr SiO2:Na2O přibližně 90:1; sol E = sol odpovídající sólu D, přičemž částice tohoto sólu nebyly modifikovány hliníkem a molámí poměr SiO2:Na2O byl přibližně 100:1.In this example, a number of suspensions with different contents of silica and sodium bentonite (White bentonite) particles were prepared. Suspensions were prepared by dispersing 15 minutes in a Waring mixer using maximum speed. The colloidal silica solutions used were: sol A = sol with particles having a specific surface area of about 890 m 2 / g and 5% modified aluminum, with an S-value for sol A of 30% and a pH of about 8.8; sol B = sol with particles having a specific surface area of 500 m 2 / g and 9% modified aluminum, said sol being alkaline stabilized to a SiO 2: Na 2 O molar ratio of about 40: 1; sol C = sol corresponding to sol B, wherein the sol particles are not modified with aluminum; sol D = sol with particles having a specific surface area of 220 m 2 / g and 5% aluminum modified, said sol being alkaline stabilized to a molar SiO 2 : Na 2 O ratio of about 90: 1; sol E = sol corresponding to sol D, wherein the sol particles were not modified with aluminum and the molar SiO 2 : Na 2 O ratio was approximately 100: 1.
U připravených suspenzí se po deseti dnech, které uplynuly od jejich přípravy, změřila za použití Brookfieldova viskozimetru RTV, vřetene 4, 50 min’1 a teploty 20 °C viskozita. Vzorky se před začátkem měření lehce protřepaly.The prepared slurry was ten days which have elapsed since the preparation thereof, measured using a Brookfield RVT, spindle 4, 50 rpm and 1 20 ° C viscosity. Samples were gently shaken prior to measurement.
V následující tabulce je naznačeno složení suspenzí a naměřené hodnoty viskozity. Poměr Si:B představuje poměr oxidu křemičitého: bentonitu v uvedených suspenzích, vypočtený pro suchá materiál.The following table shows the composition of the suspensions and the measured viscosity. The Si: B ratio is the silica: bentonite ratio in the suspensions calculated for the dry material.
Tabulka 1Table 1
Pro srovnání lze uvést, že zatím co viskozita suspenze d, která obsahovala 6,3 % bentonitu byla 200 cp, měla suspenze obsahující výhradně bentonit při koncentraci 6,3 % již 30 minut po její přípravě viskozitu přibližně 3000 cp a byla tedy klasifikována jako gel.By way of comparison, while the viscosity of suspension d containing 6.3% bentonite was 200 cp, the suspension containing exclusively bentonite at a concentration of 6.3% as early as 30 minutes after its preparation had a viscosity of approximately 3000 cp and was thus classified as a gel .
U některých suspenzí se rovněž určoval odvodňovací účinek pomocí „Kanadského standardního zkoušeče stanovujícího stupeň odvodňování (CSF)“. Tento způsob je běžným způsobem pro charakterizaci odvodnění neboli odvodňovací schopnost podle normy SCAN-C 21:65. Všechny chemikálie se přidaly při rychlosti míchání 1000 min'1. Zásobním materiálem byl standardní zásobní materiál tvořený z 60 % z bělené sulfátové celulózy z tvrdého dřeva a ze 40 % z bělené sulfátové celulózy z borovicového dřeva, resp. Doplněného 30 % vysráženého uhličitanu vápenatého naředěného na koncentraci 3 g/1. Odvodňovací účinek se u suspenzí stanovoval v kombinaci s kationtovým škrobem a kationtovým polyakrylamidem, které se do zásobního materiálu přidaly ještě před uvedenými suspenzemi. Do zásobního materiálu se přidal škrob, shodný se škrobem z příkladu 6 v množství 10 kg/t a kationtový polyakrylamid shodným s polyakrylamidem z příkladu 8 v množství 0,5 kg/t. Avšak jako první se do zásobního materiálu přidalo 0,5 kg/t oxiduFor some suspensions, the drainage effect was also determined using the "Canadian Standard Dewatering Tester (CSF)". This method is a common method for characterizing drainage or drainage capability according to SCAN-C 21:65. All chemicals were added at stirring speed of 1000 rpm for the first The stock was a standard stock consisting of 60% bleached kraft cellulose from hardwood and 40% bleached kraft cellulose from pine wood, respectively. Supplemented with 30% precipitated calcium carbonate diluted to a concentration of 3 g / l. The dewatering effect of the suspensions was determined in combination with cationic starch and cationic polyacrylamide, which were added to the stock prior to said suspensions. Starch identical to the starch of Example 6 at 10 kg / t and a cationic polyacrylamide identical to the polyacrylamide of Example 8 at 0.5 kg / t were added to the stock. However, 0.5 kg / t of oxide was added first to the stock
-8CZ 290710 B6 hlinitého. Suspenze se ve všech případech přidaly v množství, které odpovídalo 5 kg částic oxidu křemičitého/1 t zásobního materiálu.-8GB 290710 B6 Aluminum. The suspensions were in all cases added in an amount corresponding to 5 kg of silica particles / 1 ton of stock material.
Tabulka 2Table 2
Pro srovnání lze uvést, že samotný sol, přidaný v množství 0,5 kg křemičitých částic na 1 tunu zásobního materiálu, poskytl CSF hodnotu 500 a samotný bentonit přidaný v množství 1 kg/t poskytl CSF hodnotu 380. CSF hodnota zásobního materiálu, do něhož byly přidány pouze uvedené polymery a oxid hlinitý, byla 355.By comparison, sol alone, added at 0.5 kg silica per tonne of storage material, gave a CSF value of 500, and bentonite alone at 1 kg / tonne gave a CSF value of 380. The CSF value of the stock to which only those polymers were added and alumina was 355.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9202501A SE501216C2 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Aqueous, stable suspension of colloidal particles and their preparation and use |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ49595A3 CZ49595A3 (en) | 1996-02-14 |
| CZ290710B6 true CZ290710B6 (en) | 2002-09-11 |
Family
ID=20387055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ1995495A CZ290710B6 (en) | 1992-08-31 | 1993-08-11 | Aqueous suspensions of colloidal particles, process of its preparation and use of this suspension |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5607552A (en) |
| EP (1) | EP0656871B1 (en) |
| JP (1) | JP2751085B2 (en) |
| KR (1) | KR100204398B1 (en) |
| CN (1) | CN1043537C (en) |
| AT (1) | ATE150427T1 (en) |
| AU (1) | AU665651B2 (en) |
| BR (1) | BR9306825A (en) |
| CA (1) | CA2141550C (en) |
| CZ (1) | CZ290710B6 (en) |
| DE (1) | DE69309073T2 (en) |
| DK (1) | DK0656871T3 (en) |
| ES (1) | ES2098774T3 (en) |
| FI (1) | FI111709B (en) |
| MX (1) | MX9305273A (en) |
| MY (1) | MY110670A (en) |
| NO (1) | NO313751B1 (en) |
| NZ (1) | NZ255616A (en) |
| PL (1) | PL172349B1 (en) |
| RU (1) | RU2108970C1 (en) |
| SE (1) | SE501216C2 (en) |
| TW (1) | TW256862B (en) |
| WO (1) | WO1994005595A1 (en) |
| ZA (1) | ZA936355B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ299846B6 (en) * | 1999-05-04 | 2008-12-10 | Akzo Nobel N. V. | Sols containing silica-based particles, process of their preparation and use |
Families Citing this family (58)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846384A (en) * | 1995-06-15 | 1998-12-08 | Eka Chemicals Ab | Process for the production of paper |
| SE9502522D0 (en) * | 1995-07-07 | 1995-07-07 | Eka Nobel Ab | A process for the production of paper |
| US5620629A (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-15 | Nalco Chemical Company | Colloidal silica/polyelectrolyte blends for natural water clarification |
| SE9504081D0 (en) * | 1995-11-15 | 1995-11-15 | Eka Nobel Ab | A process for the production of paper |
| SE9600285D0 (en) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | Eka Nobel Ab | Modification of starch |
| CO5070714A1 (en) * | 1998-03-06 | 2001-08-28 | Nalco Chemical Co | PROCESS FOR THE PREPARATION OF STABLE COLOIDAL SILICE |
| US6074473A (en) * | 1998-04-09 | 2000-06-13 | Luzenac America, Inc. | Low viscosity, high solids content slurry |
| KR100403839B1 (en) | 1998-04-27 | 2003-11-01 | 악조 노벨 엔.브이. | A process for the production of paper |
| US7306700B1 (en) | 1998-04-27 | 2007-12-11 | Akzo Nobel Nv | Process for the production of paper |
| US6132625A (en) | 1998-05-28 | 2000-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for treatment of aqueous streams comprising biosolids |
| US6083997A (en) * | 1998-07-28 | 2000-07-04 | Nalco Chemical Company | Preparation of anionic nanocomposites and their use as retention and drainage aids in papermaking |
| US7169261B2 (en) | 1999-05-04 | 2007-01-30 | Akzo Nobel N.V. | Silica-based sols |
| US6203711B1 (en) | 1999-05-21 | 2001-03-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for treatment of substantially aqueous fluids derived from processing inorganic materials |
| FI19992598A (en) * | 1999-12-02 | 2001-06-03 | Kemira Chemicals Oy | Procedure for making paper |
| EP1242308B1 (en) | 1999-12-20 | 2005-11-16 | Akzo Nobel N.V. | Silica-based sols |
| NO311713B1 (en) | 2000-03-22 | 2002-01-14 | Stig Ovar Keller | Felling chemical and method of, and use of, the felling chemical |
| DE10037018B4 (en) * | 2000-07-29 | 2015-03-12 | Heiko Hilbert | Application of monomeric, dimeric and polymeric aluminum nitrate compounds for water, wastewater and process treatment in the industrial sector, primarily in the paper and pulp industry |
| AU2001288175A1 (en) | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Akzo Nobel N.V. | A process for the production of paper |
| US6780330B2 (en) | 2001-03-09 | 2004-08-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Removal of biomaterials from aqueous streams |
| JP4014896B2 (en) * | 2001-05-25 | 2007-11-28 | 株式会社トクヤマ | Method for producing flocculant for water treatment |
| US7189776B2 (en) | 2001-06-12 | 2007-03-13 | Akzo Nobel N.V. | Aqueous composition |
| US6857824B2 (en) * | 2001-10-18 | 2005-02-22 | Akzo Nobel N.V. | Sealing composition and its use |
| US20040104004A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-06-03 | Fredrik Solhage | Cationised polysaccharide product |
| US20040138438A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-07-15 | Fredrik Solhage | Cationised polysaccharide product |
| US7303654B2 (en) * | 2002-11-19 | 2007-12-04 | Akzo Nobel N.V. | Cellulosic product and process for its production |
| MXPA04003942A (en) * | 2003-05-05 | 2007-06-29 | German Vergara Lopez | Retention and drainage system for the manufacturing of paper, paperboard and similar cellulosic products. |
| US7244339B2 (en) * | 2003-05-05 | 2007-07-17 | Vergara Lopez German | Retention and drainage system for the manufacturing of paper |
| CN1784525A (en) * | 2003-05-09 | 2006-06-07 | 阿克佐诺贝尔公司 | Process for the production of paper |
| US6906404B2 (en) * | 2003-05-16 | 2005-06-14 | Ballard Power Systems Corporation | Power module with voltage overshoot limiting |
| JP4495007B2 (en) * | 2004-03-02 | 2010-06-30 | 株式会社トクヤマ | Papermaking wastewater treatment method and utilization method of silica sol in papermaking |
| US20050257909A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-11-24 | Erik Lindgren | Board, packaging material and package as well as production and uses thereof |
| US8252143B2 (en) | 2004-06-22 | 2012-08-28 | Akzo Nobel N.V. | Filler for paper making process |
| EP2835468B1 (en) * | 2004-06-22 | 2020-03-11 | Nouryon Chemicals International B.V. | Filler for paper making process |
| FR2873113B1 (en) * | 2004-07-19 | 2007-06-15 | Eurotab Sa | COMPACT SOLID BILOUCHE PRODUCT FOR WATER PURIFICATION |
| US7955473B2 (en) | 2004-12-22 | 2011-06-07 | Akzo Nobel N.V. | Process for the production of paper |
| US20060254464A1 (en) | 2005-05-16 | 2006-11-16 | Akzo Nobel N.V. | Process for the production of paper |
| KR101318317B1 (en) | 2005-12-30 | 2013-10-15 | 아크조 노벨 엔.브이. | A process for the production of paper |
| EP1882722A1 (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-30 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | A coating composition |
| FR2906801B1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-12-12 | Eurotab Sa | SOLID COMPACT WATER POTABILIZING BILOUD SOLID PRODUCT AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME. |
| WO2008066487A1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-05 | Akzo Nobel N.V. | Packaging laminate |
| JP2010513742A (en) * | 2006-12-21 | 2010-04-30 | アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ | Method for the production of cellulosic products |
| AR066831A1 (en) * | 2007-06-07 | 2009-09-16 | Akzo Nobel Nv | SILICE BASED SOLES |
| CN101560113B (en) * | 2008-04-19 | 2014-01-08 | 黄定忠 | Hard surface treatment composition and application thereof, cladding formed after hard surface treatment and hard surface material with same |
| US7719205B2 (en) | 2008-06-20 | 2010-05-18 | Zippy Technology Corp. | Inverter for driving light source |
| JP5646143B2 (en) * | 2008-12-26 | 2014-12-24 | 日揮触媒化成株式会社 | Flaky composite silica fine particle dispersion and method for producing the same |
| PL2236545T3 (en) | 2009-03-30 | 2015-02-27 | Omya Int Ag | Process for the production of nano-fibrillar cellulose gels |
| PT3617400T (en) | 2009-03-30 | 2022-12-30 | Fiberlean Tech Ltd | Use of nanofibrillar cellulose suspensions |
| US20100330366A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Keiser Bruce A | Silica-based particle composition |
| SI2386682T1 (en) | 2010-04-27 | 2014-07-31 | Omya International Ag | Process for the manufacture of structured materials using nano-fibrillar cellulose gels |
| ES2464733T3 (en) | 2010-04-27 | 2014-06-03 | Omya International Ag | Process for the production of gel-based composite materials |
| EP2402503A1 (en) | 2010-06-30 | 2012-01-04 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Process for the production of a cellulosic product |
| CA2767510C (en) * | 2012-02-15 | 2015-07-14 | Imperial Oil Resources Limited | Fluid tailings flocculation and dewatering using chemically-induced micro-agglomerates |
| JP5657603B2 (en) * | 2012-05-17 | 2015-01-21 | ナルコ ケミカル カンパニーＮａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ | Method for preparing high surface area and high activity stable silica sol |
| DE102013018977B4 (en) * | 2013-11-14 | 2017-04-27 | Ulrich Loser | Use of a blue algae separating agent |
| RU2544344C1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РесурсМетод" | Method of producing structural composition based on priming mixture by hardening |
| CN108137849B (en) | 2015-10-14 | 2020-10-20 | 纤维精益技术有限公司 | Sheet material capable of three-dimensional forming |
| CN114150527B (en) * | 2021-12-17 | 2023-04-25 | 杭州绿邦科技有限公司 | Retention and filter aid |
| WO2024111012A1 (en) * | 2022-11-21 | 2024-05-30 | 株式会社ニコン | Porous silica-clay composite material, water purifying agent including porous silica-clay composite material, porous silica-clay composite material-including powder for soil, and porous silica-clay composite material production method |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE432951B (en) * | 1980-05-28 | 1984-04-30 | Eka Ab | PAPER PRODUCT CONTAINING CELLULOSA FIBERS AND A BINDING SYSTEM CONTAINING COLOIDAL MILIC ACID AND COTIONIC STARCH AND PROCEDURE FOR PREPARING THE PAPER PRODUCT |
| SE8403062L (en) * | 1984-06-07 | 1985-12-08 | Eka Ab | PAPER MANUFACTURING PROCEDURES |
| SE451739B (en) * | 1985-04-03 | 1987-10-26 | Eka Nobel Ab | PAPER MANUFACTURING PROCEDURE AND PAPER PRODUCT WHICH DRAINAGE AND RETENTION-IMPROVING CHEMICALS USED COTTONIC POLYACRYLAMIDE AND SPECIAL INORGANIC COLLOID |
| GB8602121D0 (en) * | 1986-01-29 | 1986-03-05 | Allied Colloids Ltd | Paper & paper board |
| JPH0192498A (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Hokuetsu Paper Mills Ltd | Production of neutral paper |
| WO1989006637A1 (en) * | 1988-01-13 | 1989-07-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Polyaluminosilicate microgel process and composition |
| US4872993A (en) * | 1988-02-24 | 1989-10-10 | Harrison George C | Waste treatment |
| SE461156B (en) * | 1988-05-25 | 1990-01-15 | Eka Nobel Ab | SET FOR PREPARATION OF PAPER WHICH SHAPES AND DRAINAGE OWN ROOMS IN THE PRESENCE OF AN ALUMINUM SUBSTANCE, A COTTONIC RETENTION AND POLYMER SILICON ACID |
| ES2055084T3 (en) * | 1988-09-16 | 1994-08-16 | Du Pont | POLYSILICATE MICROGELS AS RETENTION / DRAINAGE ADJUSTMENTS IN PAPER MANUFACTURING. |
| US5030286A (en) * | 1988-09-22 | 1991-07-09 | Ppg Industries, Inc. | High solids aqueous silica slurry |
| SE500387C2 (en) * | 1989-11-09 | 1994-06-13 | Eka Nobel Ab | Silica sols, process for making silica sols and using the soles in paper making |
-
1992
- 1992-08-31 SE SE9202501A patent/SE501216C2/en unknown
-
1993
- 1993-08-11 NZ NZ255616A patent/NZ255616A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 EP EP93919747A patent/EP0656871B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-11 ES ES93919747T patent/ES2098774T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-11 KR KR1019950700577A patent/KR100204398B1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 AU AU49882/93A patent/AU665651B2/en not_active Ceased
- 1993-08-11 BR BR9308625A patent/BR9306825A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 PL PL93307681A patent/PL172349B1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 AT AT93919747T patent/ATE150427T1/en active
- 1993-08-11 RU RU95106644A patent/RU2108970C1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 WO PCT/SE1993/000664 patent/WO1994005595A1/en active IP Right Grant
- 1993-08-11 JP JP6507105A patent/JP2751085B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-11 CA CA002141550A patent/CA2141550C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-11 DE DE69309073T patent/DE69309073T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-11 CZ CZ1995495A patent/CZ290710B6/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-11 DK DK93919747.1T patent/DK0656871T3/en active
- 1993-08-11 US US08/381,898 patent/US5607552A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-25 TW TW082106859A patent/TW256862B/zh not_active IP Right Cessation
- 1993-08-26 MY MYPI93001721A patent/MY110670A/en unknown
- 1993-08-30 MX MX9305273A patent/MX9305273A/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-30 CN CN93117076A patent/CN1043537C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-30 ZA ZA936355A patent/ZA936355B/en unknown
-
1995
- 1995-02-10 FI FI950585A patent/FI111709B/en not_active IP Right Cessation
- 1995-02-27 NO NO19950737A patent/NO313751B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ299846B6 (en) * | 1999-05-04 | 2008-12-10 | Akzo Nobel N. V. | Sols containing silica-based particles, process of their preparation and use |
| CZ301699B6 (en) * | 1999-05-04 | 2010-05-26 | Akzo Nobel N. V. | Sols containing silica-based particles |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ290710B6 (en) | Aqueous suspensions of colloidal particles, process of its preparation and use of this suspension | |
| KR960015749B1 (en) | A process for the production of cellulose fibre containing products in sheet or web form | |
| KR100193279B1 (en) | Silica sol, preparation method thereof and use method of sol | |
| RU2558484C2 (en) | Filler composition | |
| JP4053620B2 (en) | Paper manufacturing method | |
| EP0234513B1 (en) | Binder for use in a paper-making process | |
| US4643801A (en) | Papermaking aid | |
| RU2023783C1 (en) | Method of paper producing | |
| FI68283C (en) | FOERFARANDE FOER PAPPERSTILLVERKNING | |
| NZ202628A (en) | Papermaking using colloidal silica-guar gum based binder | |
| JPH0219593A (en) | Manufacture of paper | |
| PT95849B (en) | PRODUCTION PROCESS OF SILICA AND PAPER SOILS | |
| PT1740500E (en) | Silica-based sols and their production and use | |
| PT100652B (en) | A PAPER MANUFACTURING PROCESS USING A RETAINING AGENT CONTAINING ANIONIC GROUPS | |
| KR101151320B1 (en) | Aqueous compositions and their use in the manufacture of paper and paperboard | |
| JP2521539B2 (en) | Papermaking method | |
| SE502464C2 (en) | Silica-based sols, preparation and use of the soles | |
| KR100537963B1 (en) | Paper Making Process | |
| CN101454506A (en) | Use of starch with synthetic metal silicates for improving papermaking process | |
| AU2002359217A1 (en) | Aqueous silica-containing composition and process for production of paper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120811 |